外源γ-氨基丁酸对高温胁迫下番茄幼苗生长、抗氧化酶活性及光合特性的影响

为探究高温胁迫下不同浓度外源GABA对番茄幼苗干物质积累、根系发育、抗氧化酶活性及光合特性的影响。选用番茄品种粉特利为试材,设置叶面喷施清水(CK)、1 mmol/L GABA(T1)、5 mmol/L GABA(T2)、10 mmol/L GABA(T3)、20 mmol/L GABA(T4)5个处理。每2 d进行1次喷施,连续喷施2次。然后,将幼苗置于40℃/35℃(昼/夜),14 h(光)/10 h(暗),光强250μmol/(m^(2)·s)条件下,高温胁迫处理7 d。结果表明,与CK相比,叶面喷施10 mmol/L及以下浓度的GABA(T1、T2和T3)显著促进番茄幼苗的生长,其中株高、茎粗、地上部干物质量和壮苗指数分别提高4.96%~6.92%,7.65%~19.26%,29.41%~52.94%和20.00%~26.67%。其中,T2较CK处理,显著提高了根系的总根长、总表面积、总体积和根尖数,增幅分别为23.04%,13.95%,11.76%和18.30%。此外,与CK相比,T2处理会通过增加叶片的(超氧化物歧化酶)SOD、(过氧化物酶)POD和(过氧化氢酶)CAT酶活性(增幅分别为22.58%,51.73%和148.80%),同时降低叶片的相对电导率和丙二醛含量(降幅分别为12.84%和21.89%),从而保证叶片细胞膜结构和功能的完整,进而提高叶片的光合速率、气孔导度和蒸腾速率(增幅分别为81.38%,36.19%,41.26%)。然而,高浓度的GABA(T4)与CK处理的幼苗干物质积累、光合特性及叶片相对电导率差异不显著,甚至会抑制根系的生长发育。综上,叶面喷施适宜浓度的GABA既可通过提高叶片渗透调节能力和抗氧化酶活性,保护叶片细胞膜的完整性,进而缓解高温胁迫对光合作用的抑制,亦会通过促进番茄幼苗干物质积累和根系发育,从而提高番茄幼苗的耐热性。本试验条件下,以5 mmol/L的GABA效果最优。

低温胁迫对不同辣椒品种生长及生理指标的影响

我国的设施辣椒栽培面积不断增加,以现有的品种为试材,研究其耐寒性情况,为设施辣椒的栽培生产提供参考。以晋尖椒1号、保椒F1、良椒2313、中椒22号4个辣椒品种为试材,研究了各辣椒品种分别在15℃/5℃(昼/夜),20℃/10℃(昼/夜),25℃/15℃(昼/夜)3个不同的温度处理下,其生长指标和生理指标(可溶性糖含量、脯氨酸含量、POD活性、SOD活性、根系活力、叶绿素含量、丙二醛含量)的变化。结果表明,随着温度的降低,各辣椒品种的各项生长指标及干物质、根系活力、叶绿素含量、SOD活性都逐渐减小,而可溶性糖含量、脯氨酸含量、POD活性、丙二醛含量逐渐增大。在低温处理前后,所研究生理指标的变化有明显的差异,说明其变化与辣椒的抗寒性密切相关。根据测定的各项指标对4个辣椒品种进行筛选,其抗寒性大小顺序为:良椒2313、中椒22号、晋尖椒1号、保椒F1。

基质理化性状与番茄壮苗指标的通径分析

以草炭、珍珠岩及蛭石为基础材料,通过不同比例的复配,构建复合基质不同的理化性状。应用回归分析与通径分析方法,研究复合基质各种理化性状对秋季番茄穴盘苗壮苗指标的贡献度,为实现番茄工厂化育苗基质理化性状标准化,筛选番茄工厂化育苗基质配方提供参考。结果表明,番茄穴盘育苗,基质配比以草炭∶珍珠岩∶蛭石=6∶4∶1效果最好(理化性状为:容重0.133 g/cm3,总孔隙度64.65%,通气孔隙40.22%,持水孔隙24.44%,pH值6.19,EC值0.76 mS/cm,速效氮386.9 mg/kg,速效磷211.5 mg/kg,速效钾826.5 mg/kg)。其培育出的番茄秧苗茎秆粗壮,番茄穴盘壮苗指标(G值、根冠比、壮苗指数)也显著高于其他基质处理。回归及通径分析发现,复合基质各种理化性状对番茄穴盘壮苗指标的影响存在差异性,容重是影响番茄穴盘壮苗指标的主要物理性状,在基质物理性状达到番茄穴盘苗生长要求前提下,番茄壮苗指标主要受到基质pH值、速效氮、速效磷及速效钾含量的影响。配制工厂化育苗基质,首先应该考虑容重等物理性状,在其适宜范围内,再进一步调配化学性状,其中要满足幼苗对pH值的要求,最后调配速效养分含量,才能获得最佳复合基质配方,培育番茄壮苗。

不同光质及组合对番茄幼苗生长及生理特性的影响

为LED光源在园艺栽培中的应用积累经验,用自制LED光源,研究了不同光质及组合对番茄幼苗生长及生理特性的影响。结果表明:单色、双色和三色光质处理番茄幼苗,单色光质的蓝光、绿光处理更有利于提高番茄幼苗株高;除红光、黄光处理外均有利于番茄幼苗茎粗、鲜质量、干质量和壮苗指数的提高;处理红蓝光比1∶1、红蓝紫光比5∶3∶2处理壮苗指数最优,可作为番茄培育壮苗的首选光源。所有光质处理均未提高番茄幼苗的CAT活性。黄光、红蓝光比3∶2、红蓝紫光比5∶3∶2和5∶4∶1、红蓝绿光比5∶3∶2和5∶4∶1这6种处理有利于提高番茄幼苗POD活性,并以红蓝绿光比5∶3∶2最优。红蓝光比4∶1、红蓝黄光比5∶3∶2和5∶4∶1、红蓝紫光比5∶3∶2这4种处理有利于提高番茄幼苗SOD活性。隶属函数法综合评价来看,红蓝紫光比5∶3∶2处理位列第一,可作为促进番茄幼苗生长的最优光质组合。

Cd^(2+)胁迫对番茄幼苗抗坏血酸-谷胱甘肽循环代谢的影响

通过温室水培试验,研究0.05mmol/LCd2+胁迫及解除Cd2+胁迫对番茄幼苗根系和叶片中抗坏血酸-谷胱甘肽(AsA-GSH)循环代谢的动态影响。结果表明,胁迫条件下,番茄根系和叶片中脂质过氧化产物-丙二醛(MDA)含量增加,细胞膜受损伤;抗坏血酸过氧化酶(APX)活性在胁迫1,3d上升,随后下降,而谷胱甘肽还原酶(GR)活性在胁迫1d时下降,随后上升;抗坏血酸(AsA)和谷胱甘肽(GSH)含量上升,且根系上升幅度大于叶片;解除胁迫后,叶片中MDA含量随时间延长逐渐减少,接近对照,而根系中MDA含量持续上升。APX、GR活性和AsA、GSH含量都能够渐渐恢复,但仍高于对照,根系中GSH含量持续维持较高水平,叶片和根系各参数的恢复程度有差异。

自毒物质对番茄幼苗光合作用及保护酶活性的影响及碳化玉米芯的缓解作用

探讨缓解根系腐解液自毒物质抑制番茄幼苗生育的方法。试验以珍珠岩基质进行盆栽试验,研究了珍珠岩基质中添加碳化玉米芯对番茄根系腐解液抑制番茄幼苗生长、光合作用及番茄叶片保护酶活性变化的缓解效果。结果表明:与对照相比,施用番茄根系腐解液对幼苗的生物量、叶绿素含量、光合作用指标均具有显著的抑制作用,番茄叶片的保护性酶活性在处理初期提高,随着处理时间的延长,POD和CAT活性明显下降,同时显著增加了番茄叶片内MDA的含量。在添加碳化玉米芯或活性炭可显著缓解番茄根系腐解液对番茄幼苗的毒害作用。与活性炭相似,碳化玉米芯具有显著缓解番茄根系腐解液自毒物质抑制番茄幼苗生长的作用。因此,番茄生产中施用碳化玉米芯可作为防止番茄连作障碍的措施之一。

不同番茄品种耐热性及耐热机理研究

通过对三种不同类型番茄进行越夏栽培并进行耐热机理研究,结果表明:硬果型红果番茄满田2180高温胁迫下生长势强,坐果数多,果实商品性好,产量高,适宜于越夏栽培;其耐热机理为:高温胁迫下该品种叶绿素含量显著高于对照,使其高温下保持高的光合能力;可通过提高自身SOD、POD活性减轻膜质过氧化作用,以及通过提高脯氨酸含量提高高温胁迫下自身对逆境的抗性。

耐贮性不同番茄果实成熟过程中生理特性差异的研究

为了从普通番茄中筛选耐贮的优良育种材料,以番茄(Lycopersicon esculentum)07g-31(红果)、07g-32(粉果、F1)、07g-33(粉果、父本)、07g-34(粉果、母本)为试验材料,研究耐贮性不同的番茄果实成熟软化过程中呼吸、乙烯生理、硬度、多聚半乳糖醛酸酶及果实细胞壁超微结构的变化差异。结果表明:在耐贮性方面表现出明显优势的07g-31、07g-33果实成熟软化过程中,呼吸峰来临时间晚、强度弱,乙烯释放量低,ACC含量、ACC合成酶和ACC氧化酶的活性偏低,硬度下降较慢,多聚半乳糖醛酸酶活性较低,细胞壁及胞间层分裂缓慢、程度轻,07g-34的表现恰好相反,而07g-33、07g-34的杂交一代07g-32在以上各方面的表现介于双亲之间。

外源生长素对番茄果实蔗糖代谢关键酶活性及基因表达的影响

以普通栽培型番茄辽园多丽为试验材料,研究了花期施用PCPA对发育过程中的番茄果实糖含量变化、蔗糖代谢关键酶活性及可溶性酸性转化酶基因表达的影响。结果表明,随着番茄果实的发育,可溶性酸性转化酶的活性和酶基因的表达均增强,果糖和葡萄糖的含量也呈递增的趋势,成熟时含量最高。PCPA处理在果实发育的成熟期提高了酸性转化酶的活性,促进了可溶性酸性转化酶基因的表达,增加了果糖和葡萄糖的含量。

茄子内生细菌的分离及其对茄子黄萎病菌的室内拮抗活性测定

从罹病及健康的茄子植株中分离到409株内生细菌,通过离体抑菌作用初筛,共得到55株对茄子黄萎病菌有拮抗作用的细菌,占菌株总数的13.45%。拮抗活性测定表明,多数拮抗细菌与病原真菌之间可以产生清晰的抑菌圈,抑菌圈直径最大的可达13.9 mm,少数细菌在PDA平板上呈蔓延生长,细菌菌落“吞噬”了真菌菌落。培养液的拮抗活性测定表明,有10株细菌的培养液经过滤除菌或高温高压处理仍具有较强的拮抗效果。过滤除菌的细菌培养液经生长速率测定,浓度为20%时,有6株内生细菌对茄子黄萎病菌抑制率≥50%,最高的达61.21%。

水分胁迫及复水对绿洲膜下滴灌辣椒动态生长、产量及水分利用的影响

为了研究水分胁迫对露天膜下滴灌辣椒生长、产量形成和水分利用效率的影响,在辣椒苗期和开花坐果期均分别施加轻度水分胁迫(65%~75%田间持水量)、中度水分胁迫(55%~65%田间持水量)和重度水分胁迫(45%~55%田间持水量),全生育期充分供水处理(75%~85%田间持水量)为对照,分别测定各水分处理辣椒不同生育期末生长指标(株高、茎粗、叶面积指数和单株干物质积累量)以及青果总产量和水分利用效率,并用三次曲线模拟了辣椒各生长指标在全生育期内的动态变化过程。结果表明:三次曲线能够较好地反映不同水分处理下辣椒各生长指标随时间的动态变化。苗期和开花坐果期一定程度水分胁迫能导致辣椒在水分胁迫时段株高、茎粗和叶面积指数显著(P<0.05)小于CK组,后期复水后,由于辣椒产生补偿性生长,苗期轻度和中度水分胁迫处理以及开花坐果期轻度水分胁迫处理辣椒,各生长指标增长速率在一定时间内超过CK组,最终辣椒产量和单株结果数均与CK组之间无显著差异(P>0.05),且辣椒平均单果重分别比CK组显著高18.48%,22.49%,14.14%。苗期和开花坐果期水分胁迫,均能提高辣椒根冠比和果实干物质分配指数并减少辣椒全生育期灌水量和耗水量,特别是苗期中度水分胁迫处理,在不显著降低产量的情况下,灌水量和耗水量分别比CK组显著低12.36%和11.51%,且水分利用效率、灌溉水利用效率均最高,分别比CK显著高8.61%和9.66%,因此,在苗期施加中度水分胁迫,后期充分灌水是实现绿洲辣椒节水、高产和高效栽培的一种较优灌溉方式。

番茄品种苗期耐低温性生理指标的研究

对8个不同番茄品种利用人工气候箱低温处理研究了其低温适应性的生理变化,从苗期叶绿素含量、可溶性糖含量、根系活力及植株生长量等方面比较了处理前后的变化。结果表明:以常温昼28℃/夜18℃为对照,在昼14℃/夜8℃的低温处理条件下,中杂105、1056两个番茄品种的生长指标表现出较强的耐低温性,其苗期的叶绿素含量、可溶性糖含量、根系活力的变化趋势也与其耐低温性相一致,因此这些指标可以作为番茄品种耐低温性的筛选指标。

胞质雄性不育和核雄性不育辣椒内源激素含量的变化

采用酶联免疫吸附法(ELISA)测定和比较分析了CMS和GMS辣椒不育系(株)和相应保持系(可育株)花蕾和叶片中的内源IAA,Z+ZR,GA3,ABA含量及比值的变化。结果表明,CMS雄性不育系和保持系花蕾中IAA,Z+ZR,GA3和ABA含量的变化趋势与GMS不育株和可育株间变化趋势基本相同,即不育系(株)IAA,Z+ZR,GA3和ABA含量低于保持系(可育株);叶片中Z+ZR,GA3和ABA含量变化趋势GMS和CMS也基本一致,即不育系(株)中的含量高于保持系(可育株);花蕾中IAA/ABA,(Z+ZR)/ABA,GA3/ABA激素比例的变化GMS与CMS也相同,即不育系(株)比值小于保持系(可育株)。说明虽然GMS和CMS辣椒控制雄性不育的基因不同,但在调节雄性不育时激素的变化规律大多相同,辣椒雄性不育在生理生化机理上可能存在一些相同的特点。

NaCl胁迫下外源壳聚糖对菜用大豆叶绿体AsA-GSH循环的影响

为探讨壳聚糖对NaCl胁迫下光合作用的调节机制,采用盆栽试验方法研究了外源壳聚糖对NaCl胁迫下菜用大豆[Glycine max(L.)Merr.]叶绿体内AsA-GSH循环的影响。选用菜用大豆主栽品种绿领特早为试验材料,设4个处理:1叶面喷洒清水,根部浇灌营养液(对照);2叶面喷洒壳聚糖溶液,根部浇灌营养液;3叶面喷洒清水,根部浇灌溶有NaCl的营养液;4叶面喷洒壳聚糖溶液,根部浇灌溶有NaCl的营养液。结果表明,外源壳聚糖阻止了NaCl胁迫下菜用大豆干质量的下降,显著降低了叶绿体H_2O_2含量,显著提高了抗坏血酸过氧化物酶(APX)、单脱氢抗坏血酸还原酶(MDHAR)、脱氢抗坏血酸还原酶(DHAR)、谷胱甘肽还原酶(GR)、谷胱甘肽过氧化物酶(GPX)活性以及还原型谷胱甘肽(GSH)含量和胁迫中期还原型抗坏血酸(AsA)含量。外源壳聚糖对NaCl胁迫下菜用大豆叶绿体内AsA-GSH循环产生了显著促进作用,使AsA-GSH循环保持较强的活性氧清除能力,这可能是其维持较强光合能力,进而减缓干质量下降的重要原因之一。

光质对番茄果实表面光系统活性的影响

以保罗塔番茄果实为试材,采用叶绿素成像荧光仪(MINI-IMAGING-PAM)测试分析了蓝(453±2)nm、绿(519±2)nm、红(623±2)nm 3种光质对番茄果实表面光化学活性的影响。结果表明:随着光强的增加(200～2 500μmol/(m.2s)),蓝光和红光处理番茄果实表面光系统Ⅱ(PSII)最大光化学量子产量Fv/Fm、PSII实际量子产量Y(Ⅱ)、电子传递速率ETR和PSII天线转化效率Fv'/Fm'均呈"S"型下降趋势;光系统间激发能分配不平衡偏离系数β/α-1急剧上升,反映出高光强导致光系统间激发能分配的不平衡,PSⅡ和PSⅠ间线性电子传递的协调性降低;而绿光处理番茄果实表面叶绿素荧光参数相对来说变化不大,可能是绿光减少了叶绿素对光能的过度吸收,使得光抑制程度较轻;蓝光处理番茄果实表面Fv/Fm、Y(Ⅱ)、ETR和Fv'/Fm'均小于红光和绿光处理,并且随着光强的增加这种差距越来越明显,表明蓝光对光抑制更敏感,更容易受到强光胁迫的影响;另外,当光强为200～1 000μmol/(m.2s)时,番茄果实表面Fv/Fm、Y(Ⅱ)和Fv'/Fm'值红光>绿光,超过1 000μmol/(m.2s)时,则绿光>红光,反映出绿光处理番茄果实适应强光的能力较强。

盐渍条件下丛枝菌根真菌对番茄营养吸收及离子毒害的影响

为探究盐渍条件下丛枝菌根真菌对番茄营养吸收及离子毒害的作用,采用盆栽试验研究了不同浓度NaCl(0.5%和1%)胁迫下,接种丛枝菌根真菌Glomus mosseae-2对番茄营养吸收的影响。结果表明:在盐胁迫下,番茄接种Glomus mosseae-2,显著提高了地上部及根系N、P、K+和Ca2+的含量,显著降低Na+含量,对Cl-含量虽有减少但无显著影响。接种后还显著影响盐胁迫下植株的营养吸收及平衡,增加地上部及根系K+/Na+、P/Na+、Ca2+/Na+及根系P/Cl-值。这些比值与植株总干质量均呈显著正相关,其中与K+/Na+、P/Na+、Ca2+/Na+相关性最大。接菌番茄耐盐性提高与AMF改善植株营养状况尤其是提高K、P含量,保持较高K+/Na+、P/Na+、Ca2+/Na+比值、降低植株Na+含量从而降低Na+对植株的毒害作用有关。

弱光逆境对主要果菜生长发育影响的研究进展

弱光是影响我国北方设施内果菜类蔬菜作物正常生长发育的主要环境限制因子。从植株的外观形态、光合作用、叶片膜质过氧化作用、矿质营养吸收、内源激素和产量品质等方面综述了弱光逆境对主要果菜类作物生长发育的影响,并讨论了需进一步研究的问题。

不同灌水量及畦面覆盖物影响温室甜椒产量的生理机制研究

研究了不同灌水量和覆盖物对温室有机土基质栽培条件下甜椒生长发育和产量的影响,分析了其对土壤地温、含氧量以及植物光合速率和叶绿素含量的影响。结果表明：不同覆盖物对地温和土壤含氧量有不同程度的影响,地膜覆盖增温效果明显,秸秆覆盖效果最差,土壤含氧量在不同灌水量处理中表现出了明显的差异,随着土壤含水量的增加含氧量越来越低;不同覆盖物处理间,覆盖秸秆处理的土壤含氧量较其他处理高5%~10%,其次是覆盖草坪草处理,覆盖地膜的含氧量最低。叶绿素含量和光合速率均以中水量最好,覆盖秸秆和草坪草处理间的差异不显著,最终甜椒产量亦以中水量处理要高于低水量和高水量,以中水量且覆盖草坪草处理的表现最好,显著高于其他处理。

钾镁肥料对茄类蔬菜的效应

本研究结果表明,在严重缺钾、供镁不足的红壤上,注重施用氮、磷肥料的同时,加施硫酸钾可使番茄增产62—67%,产值增收是肥料投资的26倍;可使茄子增产22%,产值增收是肥料投资的10倍。还可明显改善茄果品质。硫酸钾和硫酸镁配合施用可使产量、品质进一步提高。

番茄、青椒和茄子胚珠发育的显微形态学观察

利用电子扫描镜观察了番茄、青椒、茄子的胚珠发育过程。观察结果显示，珠心原基从胎座部分化后，周围组织慢慢将珠心原基包被，继续分化完全包被后即成珠被。珠被进一步发育后即成倒生胚珠。在发育后期番茄的胚珠呈扁圆形，青椒的胚珠为近卵形，而茄子的胚珠为椭圆形。茄子和青椒的胚珠发育始期纵向生长较快，茄子从开花期、青椒从开花后期横向生长比例加大。番茄和茄子的胚珠纵横径的比例大致相同。